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从“活血化瘀”理论论治阿尔茨海默病的研究进展❋

2021-03-28刘尚志顾昀帆包雨琦任立松

中国中医基础医学杂志 2021年8期
关键词:活血化瘀神经血管

刘尚志, 顾昀帆, 包雨琦, 任立松, 林 丽, 王 平

(1.湖北中医药大学中医临床学院, 武汉 430061;2.湖北中医药大学老年医学研究所, 武汉 430065;3.湖北中医药大学基础医学院, 武汉 430065;4.湖北中医药大学第一临床学院, 武汉 430061)

阿尔茨海默病(alzheimer’s disease,AD)是一种慢性神经退行性疾病,临床以记忆障碍、视空间损害及人格障碍等为主要表现。AD属于中医学痴呆范畴。《景岳全书》有“五脏中皆有脾气”之说,人的思维活动异常皆为五脏病,然欲调五脏须先安中。情志不遂,久思积虑,耗伤心脾,心阴心血暗耗,脾虚气血生化无源,脑失所养。脾藏营,营舍意,运用健脾益智之法,脾气健旺,清阳充脑,脑窍得通则神识清灵;“肾主骨,生髓通于脑。”故欲使髓海得充,必先滋肾。人至老年,年高阴气自半,肝肾阴虚,精气不足,生髓不能,多致髓海空虚。如《医学心悟》所言:“肾主智,肾虚则智不足”,运用补肾填髓之法,肾气得固,肾精得化,精生髓长则记忆渐复。然健脾益智、补肾填髓多为补法,而临床发现本病并非只见虚象,亦有不少患者出现瘀血见症,论治时加以活血化瘀法常获良效。

早在《黄帝内经》之前的“武威汉代医简”便有活血化瘀法的记载,而《黄帝内经》中“疏其血气,令其调达,而致和平”“去菀陈痤”等论述则奠定了活血化瘀的理论基础。张仲景首创瘀血的辨证论治,创制了桂枝茯苓丸、桃仁承气汤、当归芍药散等活血化瘀方,后世医家王清任提出“凡有瘀血也,令人善忘”,其与叶天士、唐容川等扩大了活血化瘀治法的应用范围。

1 阿尔茨海默病的血管假说

AD病因和发病机制尚不明确,在淀粉样蛋白级联假说中,淀粉样蛋白(amyloid β-peptide,Aβ)被认为是AD发病的关键因素,由淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein,APP)水解而成。Aβ具有神经毒性,当Aβ在血管内沉积继而形成老年斑,使神经元细胞死亡,导致AD的形成。但其与tau蛋白过度磷酸化,炎症反应等都不能完全解释AD,且越来越多的证据表明,AD脑内病理改变常伴有微血管病变,如血管内皮细胞变形、脑微血管淀粉样变等。脑血管病变加重AD的病情[1],血管功能失常是AD的早期事件。血管改变主要有血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)破坏,脑血流低灌注,内皮细胞功能损伤等[2]。

1.1 血脑屏障破坏与AD

结合AD的血管病变,AD的防治不应仅从神经细胞入手,由此Del和Zlokovic等[3]提出的神经血管单元(neurovascular unit,NVU)将神经元及其周围血管作为一个整体,使单一的神经保护转变为对神经元、血管内皮细胞,胶质细胞等多种细胞的保护。NVU控制着BBB的通透性,维持着中枢神经系统内环境的稳定。当BBB破坏,通透性升高,血浆蛋白渗漏并在脑组织中累积,产生神经毒性、炎症反应等一系列变化致神经退行性病变[4]。BBB上的血脑屏障晚期糖基化终产物受体(receptor for advanced glycation end products,RAGE)[5]和低密度脂蛋白受体相关蛋白1(low density lipoprotein receptor-related protein 1,LRP1)[6]受体共同介导,促使Aβ在脑组织与血循环间转运。BBB中的受体表达失调,引起Aβ转运清除障碍,致使Aβ沉积,加速神经退行性病变。

1.2 脑血流低灌注与AD

肖铮等通过三维动脉自旋标记成像 (3 D-ASL) 技术观察AD患者各脑区的血流灌注情况,发现在双侧楔前叶等多个部位新型脑血流量 (cerebral blood flow, CBF) 与易智能状态检查量表 (MMSE) 评分具有相关性[7]。大脑血供的减少在认知障碍中起着重要作用。低灌注可能促进Aβ沉积、氧化应激等病理反应,致使AD的发生。大脑低灌注所致的缺血缺氧可使β位点-APP-切割酶-1(β-site APP cleaving enzyme,BACE-1)的表达增加,从而使产生的Aβ增多而发生沉积。Aβ是有效的血管收缩剂,可溶性Aβ能加重脑血流低灌注,造成恶性循环[8]。低灌注时抗氧化酶活性降低,蛋白质合成减少,氧化应激产生的自由基无法得到及时清除,继而产生更多的自由基,使小胶质细胞过度活化或凋亡,导致神经毒性和一系列炎性反应[9]。

1.3 血管内皮细胞功能损伤和AD

血管内皮细胞可分泌一氧化氮(NO)、血管紧张素等血管活性物质。当血管内皮细胞功能受损时,细胞分泌发生紊乱,NO等舒血管因子分泌减少,血管舒张功能受损,脑血流量减少而造成脑内缺血缺氧,一氧化氮合酶(NOS)功能下降、大量分解,其分解产物经一系列反应可产生细胞毒性和硝化应激[10]。同时长期低灌注亦能导致Aβ沉积与tau蛋白过度磷酸化而加重AD。

综上所述,血管病变导致的脑缺血缺氧,脑血流量与分布异常通过一系列病理改变形成AD的特征性变化,如Aβ沉积、神经纤维缠结(neurofibrillary tangles,NFTs)等,而Aβ等病理产物带来的AD神经毒性亦能造成脑内血流量改变,进一步加重血管病变。在AD病程初期血管病变可能并不明显,但随着病程进展血管病变与AD的病理产物相互影响,加速了AD的发展。血管病变不是AD的必经之路,但血管病变是AD不可忽视的影响因素。

2 中医理论中的“血”与“神”

2.1 “血”与“神”的生理关系

AD属于中医学痴呆范畴,轻者神情淡漠、寡言少语,重者言辞颠倒、举动不经,这一系列精神情志异常,本质在血而多与脑有关。早在《黄帝内经》即有“血气者,人之神”“血脉和利,精神乃居”等血与精神情志相关的描述,而后李时珍提出“脑为元神之腑”[11],认为精神情志多受制于脑。清·林珮琴在李时珍的基础上更进一步,《类证治裁》云:“脑为元神之府,精髓之海,实记忆所凭也”[12],故脑是意识思维活动的物质基础,记忆是在元神功能基础上获得的。又如程杏轩“思则心气上通于卤”[13]所言,脑必赖心血濡养而始有记忆等功能。

2.2 “血”与“神”的病理联系

老年人多体虚,常虚中夹瘀,正如王清任所言:“元气即虚,必不能达于血管,血管无气,必停留而瘀。[14]”气血两亏,瘀血即成,脏气与脑气不相顺接,脑失所养日久而致痴呆。唐容川言:“血在上,则浊蔽而不明矣”[15],反映瘀血不去、留滞脑络使清窍受蒙、脑络不通亦可痴呆。邱幸凡遵叶天士“久病入络”的思想,提出了络病的相关理论,认为瘀血是络病的基本病理产物。王平在邱幸凡“脏虚络痹”的理论基础上认为,脏虚是AD的病理基础,脏虚有气血阴阳之分和体用性之别,络痹有气络血络、体络脏络之别[16]。年老体弱,气虚不化则津液停聚,气虚不运则血气凝泣,日久则化痰生瘀,故瘀血或直接或间接导致脑失濡养,为AD迁延加重之“元凶”。

3 中医药对AD的作用机制

由于AD的多种发病机制相互作用,大多西药以失败告终,而中医药成为防治AD新的切入点。治疗AD的132首中药复方中,活血化瘀药的使用频次仅次于补虚药位列第二,而与AD损伤因素相关的前10味单味药中,有2味活血化瘀药[17],活血化瘀药在治疗AD中发挥了重要作用。

3.1 活血化瘀单味药

3.1.1 丹参 丹参苦、微寒,具有活血化瘀、养血安神等作用,其主要成分丹参酮ⅡA具有良好的血管活性。LinLi等[18]发现,丹参酮ⅡA可能通过ERK/GSK-3β信号通路,抑制tau蛋白的过度磷酸化,从而发挥神经保护作用。付艳玲等[19]发现,丹参酮ⅡA可下调脑组织中血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和上调血管内皮细胞生长因子受体1(vascular endothelial growth factor receptor 1,VEGFR-1)的含量,从而增加血管敏感性,促进血管生成,调整脑血管结构与功能。Xiao-Qi Liu等[20]发现,丹参酮IIA磺酸钠(STS)可通过磷酸化胞外信号调节激酶相关通路(PERK-EIF2α-ATF4)及肌醇依赖性激酶1α(inositol requiring enzyme1α,IRE1α)信号途径和降低内质网应激相关蛋白(BIP)的表达水平,增加蛋白二硫键异构酶(PDI)的表达水平,从而提高Aβ降解酶的含量而有效治疗AD。Huang Nanqu等[21]发现,丹参酮IIA可明显降低大鼠海马内白介素家族(IL-1、IL-4、IL-6、IL-10)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的表达水平,通过调节神经炎性相关的细胞因子,促进海马神经元的存活。

3.1.2 当归 当归味甘、辛温、归肝、心、脾经,具有补血活血、止痛润肠的作用,主要成分包括挥发油、有机酸、多糖和黄酮等,其中针对AD起主要治疗作用的成分为藁本内酯(ligustilide,LIG)及当归多糖(angelica sinensis polysaccharides ASP)等。Wen-LiZhu等[22]发现,LIG可通过降低磷酸化线粒体动力相关蛋白(P-Drp1)水平,提高线粒体融合蛋白家族相关蛋白(Mfn1、Mfn2)水平,从而改善SAMP8小鼠的线粒体功能,发挥抗氧化作用,缓解记忆障碍。张梦雪等[23]发现,LIG能抵抗Aβ25-35引起的人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)内B细胞淋巴瘤-2基因(Bcl-2)表达下降及Bcl-2相关X蛋白基因(Bax)表达增加、cleaved caspase3及caspase8激活和细胞色素C释放, 从而抑制线粒体相关凋亡通路和死亡受体相关caspase8通路,起神经保护作用。杜俊蓉等[24]发现,LIG可能通过抑制小鼠磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)通路,上调靶基因锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)与过氧化氢酶(CAT)的表达,从而发挥对AD的治疗作用。

3.1.3 三七 三七甘、微苦、温,具有活血散瘀、止血补虚、消肿止痛等功效,其主要药用成分为皂苷类化合物,可通过多种途径改善AD的病理变化。李沐哲等[25]发现,三七皂苷Rg1改善AD模型大鼠学习记忆能力,可能与降低大鼠海马齿状回(dentategyrus, DG)、海马回(CA1、CA3区)tau蛋白苏氨酸231位点磷酸化 (PT231) 水平有关。Liu Shang-Zhi等[26]发现,三七皂苷Rg1通过降低APP-Thr668磷酸化和淀粉样前体蛋白β-分泌酶1 (β-amyloid cleaving enzyme, BACE1)/早老素蛋白1 (PS1)的表达,增加整合素金属蛋白酶10(ADAM10)和胰岛素降解酶(IDE)的表达,抑制APP的β-分泌酶的加工,从而减少Aβ的生成,增加Aβ的降解,从而发挥神经保护作用。黄金兰等[27]发现,三七总皂苷可降低SAMP8模型小鼠血清IL-1β、IL-6、补体C1q的含量,从而抑制小鼠海马区小胶质细胞的过度激活,对AD的神经免疫炎症起一定的抑制作用。Shi Ran等[28]发现,三七皂苷Rg1联合石菖蒲提取物(acori graminei rhizoma, AGR)可显著促进miR-873-5p的表达,降低血红素加氧酶(Hmox1)的表达,逆转Aβ1-42的作用,从而抑制AD神经细胞凋亡。

3.1.4 银杏叶 银杏叶甘、苦、涩、性平,具有活血通络、化脂降浊的功效。银杏叶中化学成分十分复杂,有黄酮类、萜类、内酯类、有机酸、酚类等。一直以来对于银杏叶的成分,主要关注黄酮、内酯2类有效成分,对其他成分分析较少[29]。AD患者中部分伴有高血脂、高血糖等血管危险因素,而银杏叶提取物(EGb761)一方面可以加速Aβ的清除,具有神经保护作用,另一方面可以调节血脂,改变血流动力学,从而多途径治疗AD。邵丽等[30]发现,EGb761能改善D-半乳糖痴呆大鼠学习记忆能力,其作用机制可能与降低Caspase-9P35活性,抑制海马CA1区神经元凋亡有关。吴禹等[31]发现,EGb761可通过增加SOD、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活力,降低MDA 的含量,从而抑制神经元的凋亡。Wan等[32]发现,EGb761可减少Aβ1-42寡聚体对BBB的渗漏,降低细胞内活性氧ROS的产生,减轻细胞损害和凋亡,抑制Aβ诱导的BBB损伤。Yiren Qin等[33]发现,EGb 761可通过上调自噬相关蛋白ATG5/BECLIN-1的表达,提高神经元溶酶体的自噬活性,增加磷酸化tau蛋白(p-Tau)降解,从而改善AD的症状。田新红等[34]发现,银杏内酯B可通过海马突触相关蛋白Synapsin-1上调、自噬相关基因Beclin1和LC3水平下降,改善AD大鼠学习记忆能力。

3.2 活血化瘀复方

3.2.1 血府逐瘀汤 血府逐瘀汤为王清任创造的活血化瘀类方中的代表方。血府逐瘀汤本以治疗“胸中血府血瘀”,如今已广泛用于各类瘀血证。对于血府逐瘀汤的复方研究也较为深入,但多局限于血管性痴呆。我们认为血府逐瘀汤对于痴呆的改变虽多基于脑血管,但非局限于脑血管,故血府逐瘀汤对于非血管因素的痴呆也将成为未来的研究方向。高红莉等[35]发现,血府逐瘀汤可能通过抑制Bax和Caspase-3的表达,上调Bcl-2的表达,从而抑制神经细胞凋亡的发生。冀中慧[36]在血府逐瘀胶囊治疗脑萎缩临床观察中发现,血府逐瘀胶囊对脑萎缩确有一定疗效,其机制可能与全血黏度的显著降低、大脑动脉的血流速度提高有关。俞璐等[37]观察中医辨证治疗对AD患者生活质量的改善,发现血府逐瘀胶囊等中药能改善轻中度AD患者的认知功能。

3.2.2 当归芍药散 当归芍药散是《金匮要略》妇人三篇中的重要方剂,具有通调血脉、健脾化湿的作用。80年代末日本用于治疗老年痴呆取得疗效后,国内外相继开展了相关研究。宋祯彦[38]通过当归芍药散与AD相关性靶点的GO分析和pathway富集分析发现,其治疗AD的作用主要与信号传导、炎症反应等有关。信号通路主要有PI3k-Akt信号通路,以及与炎症相关的TNF信号通路和NF-KB信号通路等。郝徐艺等[39]通过体外实验发现,当归芍药散可能通过增加神经细胞对Aβ的摄取,减少其胞外沉积而达到保护细胞的作用,进一步揭示了当归芍药散对Cu2+介导的Aβ聚集导致AD的细胞保护作用。张启春等[40]采用当归芍药散精简方分别处理过氧化氢和谷氨酸等诱导损伤的大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞(PC12),发现当归芍药散对不同物质造成的细胞氧化损伤均有明显保护作用。刘洁等使用当归芍药散精简方及其CO2超临界萃取物处理体外缺氧损伤的大鼠星形胶质细胞,发现其对脑缺血缺氧损伤有显著保护作用[41]。

4 展望

迄今为止,对于AD的研究仍有许多未解之谜,不少机制尚未完全揭示,但就现阶段研究结果而言,AD并非单一基因和单一蛋白疾病,发病机制非常复杂。基因、蛋白、细胞器、细胞、神经递质和环境之间相互作用的网络功能紊乱,伴随神经元细胞进行性死亡是AD进展的特征表现[42]。大量单一靶点的西药研发以失败告终。

中医学以其独特的整体观念和早期干预思想为AD的治疗带来了希望。健脾化痰、补肾益智等法在治疗AD等认知功能障碍性疾病上已获疗效。随着AD血管假说的提出,血管病变与AD之间千丝万缕的联系正逐渐被发现。既往研究多认为,AD仅为神经系统疾病而不涉及NVU其他组分,故研究热点多集中于神经再生和神经保护假说,局限于神经细胞而忽视神经细胞生长的内环境。随着AD血管假说及NVU概念的提出,AD的防治迎来了新的研究思路,活血化瘀法继承了中医的整体观思想,又着眼于神经-血管的联系,能较好地维护与修复NVU各组分的功能,进而改善神经细胞生长的内环境,从而恢复和重建AD损伤的神经功能环路,减轻AD损伤引起的神经功能缺损症状。

综上所述,目前对“活血化瘀”理论与AD的研究较多,但尚不能完全阐释其相关性。如何结合现代医学技术或其他方法,更充分地了解“活血化瘀”法对AD的作用靶点及途径是接下来研究可能拓展的方向。总之,随着相关研究的不断深入,未来研究将更加系统地揭示“活血化瘀”法干预AD发挥疗效的生物靶标,发挥中医辨证施治的特色优势,为治疗AD提供更多的思路及指导。

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